SMART-1 wieder in ruhigeren Gewässern

Nachdem die europäische Mondsonde SMART-1 Anfang November durch schwere Sonneneruptionen in Mitleidenschaft gezogen worden, ist läuft die Mission mittlerweile wieder planmäßig.

Ein Beitrag von Michael Stein. Quelle: ESA.

Die Mondsonde SMART-1 .
(Grafik: ESA)

Seit dem 5. November hat es keine Anomalien des Ionen-Antriebs mehr gegeben, der sich zuvor einige Male – wahrscheinlich aufgrund der durch die gigantischen Sonnenstürme verursachten Strahlungsmengen – ungewollt abgeschaltet hatte. Mittlerweile hat SMART-1 mehr als 100 Erdumläufe hinter sich gebracht und dabei den erdnächsten Punkt seiner ellipsenförmigen Umlaufbahn von 656 Kilometer auf 4.466 Kilometer angehoben. Die Dauer für einen Umlauf hat sich parallel dazu seit dem Start von 10:41 Stunden auf 13:27 Stunden erhöht.

Um weitere Probleme mit dem Ionen-Antrieb zu vermeiden wird er zur Zeit nur dann aktiviert, sobald die Raumsonde eine Höhe von 10.000 Kilometer überschritten und damit den inneren Van Allen-Strahlungsgürtel – einen vorwiegend mit Protonen angefüllten Bereich hoher Strahlung – hinter sich gelassen hat. Bis zum 17. November hat der Ionen-Antrieb bereits 663 Betriebsstunden hinter sich gebracht und dabei rund 10,5 Kilogramm Xenon-Treibstoff verbraucht. Von den Problemen während der Sonnenstürme abgesehen sind die Missionsspezialisten mit der bisher gezeigten Leistung dieses erstmals in einer ESA-Forschungssonde eingesetzten Antriebs zufrieden, zumal er rund 1,5 Prozent mehr Schub als erwartet liefert. Das Missionsteam hofft nun, aufgrund dieser guten Daten den Mond in etwas kürzerer Zeit als zunächst veranschlagt erreichen zu können.

Eine vorherberechnete Entwicklung stellt die sinkende Leistungsfähigkeit der Solarzellen von SMART-1 dar. Aufgrund des Protonen-Bombardements beim Durchflug durch den Van Allen-Strahlungsgürtel sinkt die Energieausbeute täglich um etwas weniger als zwei Watt. Bis zum Verlassen des Strahlungsgürtels wird sich dieser Effekt auf etwa 130 Watt Minderleistung summiert haben, was jedoch bereits beim Entwurf der Raumsonde berücksichtigt worden ist: Die Solarpaneele sind so großzügig dimensioniert, dass auch zukünftig der Ionen-Antrieb mit voller Leistung betrieben werden kann.

Weiterhin Sorgen bereitet den Missionsspezialisten beim ESOC in Darmstadt einer der beiden Sternenscanner an Bord der Raumsonde, deren Aufgabe die kontinuierliche Aufnahme von Sternenkonstellationen ist, um dadurch die Lage von SMART-1 im Raum bestimmen zu können. Wahrscheinlich sind auch hier die enormen Sonnenstürme von Anfang November Ursache für die Probleme, die sich als sehr häufiges, kurzzeitiges Aussetzen des Sternenscanners – 200 bis 300 Mal am Tag für durchschnittlich zwei Sekunden – bemerkbar machen. Die Sonnenstürme haben zu einem vorzeitigen “Altern” des CCD-Elements in diesen Geräten geführt, was sie anfälliger für Temperaturschwankungen gemacht zu haben scheint. Eine Gefährdung für die Mission stellt dieses Problem jedoch nicht dar, da ein zweiter, redundanter Sternenscanner einwandfrei funktioniert.

Zur Zeit sind nur die beiden Instrumente EPDP und SPEDE aktiv, deren Aufgabe die permanente Erfassung verschiedener Messdaten über die Performance und das Plasma-Umfeld des Ionen-Antriebs ist. Die Aktivierung anderer Instrumente an Bord von SMART-1 wird erfolgen, sobald sich günstige und sinnvolle Gelegenheiten dafür ergeben. Ebenso ist für die nähere Zukunft auch die testweise Aktivierung verschiedener redundant vorhandener Systembestandteile der Raumsonde geplant. Alles in allem scheint es nun also nach zwischenzeitlich stürmischen Phasen wieder ruhigeren Schrittes Richtung Mond zu gehen.

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